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纤维增强树脂基复合芯软型铝绞线外层铝型线结构设计的简易方法_[新闻new]

发布时间:2021-09-10 18:18:55 阅读: 来源:石膏线模具厂家

纤维增强树脂基复合芯软型铝绞线外层铝型线结构设计的简易方法

【电线电缆产业网】碳纤维复合芯软铝绞线是一种新型的节能导线,它是以碳纤维复合芯为承载线芯,外层由软铝型线绞合而成,比同外径钢芯铝绞线面积增加了28%左右,具有载流量大、低弧垂、低线损的特点,是具有良好发展前景的导线。

导线中的外层铝型线采用退火处理,其中型线的结构设计最为关键,是影响导线直流电阻和结构用量的主要因素,下面我就着重对型线的结构设计进行探讨。

碳纤维复合芯软铝绞线没有固定条条框框的约束,就赋予了我们更大的设计空间,但它又有着一定的规律,我从两个不同的方面进行分析和探讨。为了叙述方便,以JLRX/T-240/28为例。

1、内外层型线面积不同时(已知导线的面积为240

,导线直径为18.8mm)

需对型单线的面积和根数进行确认,并且要合理分配内外层的型线根数。内外层的型线根数不易过多,设计原则以便于绞制为准,(如图1所示)如果型线根数过多,则会使型线的母线长(A)大于弧长(B),绞制过程中易发生型线翻身的现象。如果型线根数过少,则会使型线的弧长过大,易与穿线嘴发生摩擦,损伤型线。对于此规格的导线,6+10结构及8+10结构较为合适。

图1

以6+10结构为例(内层6根,外层10根):

复合芯的直径为6.0mm,则内层铝层直径为(18.8+6.0)/2=12.4mm。利用AUTOCAD进行图形绘制,由于内层型线是6根,则型线圆心角为60°,如图2所示:

图2

外层型线是10根,直径为18.8,则型线的圆心角为36°。如图3所示:

图3

根据经验,倒圆角可在0.4-1.0之间取值。因为型线在拉制的过种中面积会损失5%左右,绞制过程中型线面积也会损失5%左右,所以要保证型线的设计面积是标称面积的1.1倍以上,方能保证导线的面积和电阻满足要求。

2、且内外层型线相当圆直径相同(已知导线的面积为240

,导线直径为18.8mm) 内外层型线结构以6+10为例,则每根型线面积为15

,考虑到有10%的面积损失,则拉制前的铝型线总截面为240÷0.9=266.7

则内层铝层直径为

外层铝层直径

如图4所示:

图4

经过AUTOCAD计算后,内外层型线面积为16.36

,在设计拉丝模具时可参照此面积进行设计。

型线绞制后,导线的填充系数将达到0.95以上,则导线内层直径d1计算如下:

内层型线的面积为:

240

÷16×6÷0.95=94.74

则内层型线直径为:

导线外层直径d2计算如下:

内层型线的面积为:

240

÷16×10÷0.95=157.9

则内层型线直径为:

绞制过程中需用聚晶模对绞层进行紧压,内层模具孔径为12.5mm,外层模具孔径为18.9mm,方可满足导线直径和面积的要求。绞制完成后的成品结构图如下:

经过AUTOCAD软件计算后,导线内外层型线面积为15.46

在设计型线时,不能按照标称面积进行型线结构设计,要充分考虑型线的特殊性,将拉丝、绞制中的损失充分考虑在内,方能生产出合格的型线产品。

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